JP-5型光電糾編控製器-是對生产線中卷料在傳遞時位置偏移進行糾編控製的系統，具有自動檢測、自動跟蹤、自動調整等性能。能對紙張、薄膜、無紡布、鋁箔等物料的標心線或邊緣進行跟蹤糾偏控製以保證卷繞、分切的整齊。該系統廣泛應用於輕工、紡織、印染、印刷、帶鋼、有色金屬等工業。其機械執行機構采用同步電機、滾珠絲杠、滑動軸承等部件，具有結構簡單、精度高、免維持等優點，伸縮部分采用滾珠絲械內置式，杜絕了絲杠承受彎矩及灰塵之影響。

JP-5型微電腦糾編控製器安裝尺寸：
輸入電源AC220V±10% 50HZ,可根據生产現場實際需要來設置使用的光電傳感器數量和系統的靈敏。

JP-5型 機械執行機構外形與安裝尺寸
1.標準A型，增強ⅠA型，增強ⅡA型

2.特強A型

註：滑動部件必須為直線導軌或滾動軸承。中間糾偏需要選配旋轉底盤，訂貨時請註明。

KS-C2型

光源色：綠/紅/白（選）

光斑直徑：1.2mm

檢測距離：12±2mm

檢測物體：線/色差 透明/不透明之邊

CDD-40N型

光源：紅外線

檢測方式：擴散反射

檢測距離：12-400mm

檢測物體：透明/不透明之邊

DS-5R型

光源：紅外線

檢測方式：擴散反射

檢測距離：12-400mm

檢測物體：透明/不透明之邊

DS-7R

檢測方式：超聲波

檢測物體：透明/不透明之邊

DS-8R

光源：紅外線

檢測方式：對射

開口距離：60mm

檢測物體：透明/不透明之邊

微調支架（選配）

微調距離：35mm

材料：壓鑄鋁合金

安裝型鋼：25×25方管

摘　要:本文展現了新型可編程計算機控製器(PCC) 的特點、多任務處理的編程方式以及在註塑機控製上的應用,並對註塑機PCC 控製系統的硬件構成和軟件策劃進行了重點展現。

關鍵詞:可編程計算機控製器(PCC)；註塑機；控製系統

0 前言

現代塑料註射成型機(簡稱註塑機) ,是一個集機、電、液於一體的典型系統,因具有一次能夠成型復雜製品、後加工量少、加工的塑料種類多等特點,自問世以來,擴展極為迅速,目前己成為塑料成型加工的主要設備。但由於註塑過程是一個非穩定、非恒溫的過程,在合模、註射、升(降) 溫等各生产過程中的工藝參數將直接影響塑料製品的品質,因而對註塑機的控製系統提出了很高的要求。目前,常用的註塑機控製系統有三種,即傳統繼電器型、可編程控製器型和微機控製型。

近年來,可編程序控製器(簡稱PLC) 以其高可靠性、高性能的特點,在註塑機控製系統中得到了廣泛應用。但目前多以開關量控製為主的簡易PLC 控製系統。為了提高註塑機控製系統的水平和品質,采用一種較PLC 更高層次的、專為中小型控製系統策劃的可編程計算機控製器( 簡稱PCC) ,它集成了標準的PLC 和工業控製計算機的特點,具有多任務分時操作系統,數據運算和處理能力比PLC 更強大。用PCC 組成註塑機的控製系統,以達成包括位置控製、、速度控製、溫度控製、故障控製和實時顯示等註塑全過程的多種控製,可大大提高塑料製品的品質,有利於提高經濟效益。

1 註射過程的運動要求

一般註塑機的工作過程可分為合模、註塑、預塑、開模、頂出、調模等運動,每個運動又可分為若幹個子運動。每個運動必須按嚴格的順序控製並由液壓傳動系統達成的。表1 列出了各運動的動作名稱、動作順序、電路狀態和所用電磁鐵。

表1 註塑機各運動的動作名稱、動作順序、電路狀態和所用電磁鐵

2 PCC 控製系統的組成及工作過程

註塑機控製系統是根據其工作原理,按照註塑工藝流程,通過PCC 對註塑機現場各傳感元件的控製和對有關執行部件的控製,達成對不同塑料在註射成型各工藝的自動控製以及自動監測和保護。

本系統選用貝加萊工業自動化(上海) 公司的2000 系列产品中的B&R2005 型,它是一種緊湊型产品,其結構是采用模塊式,所有模塊尺寸都相同,可靈活自由地通過設定組合插拔來擴展系統。詳細選用的模塊有:CPU 為CPU152 ,應用存儲器為ME963 ,電源模塊為PS792 , 數字量輸入模塊為DI477 ,數字量輸出模塊為DO480 ,模擬量輸入模塊為AI775 ,溫度輸入模塊為AT350 ,模擬量輸出模塊為AO775 ,LCD 顯示模塊為DI164 以及基板等。PCC 整個控製系統的組成框圖如圖1 所示。

圖1 PCC控製系統的組成

控製系統中設有調模、手動註塑、半自動註塑和全自動註塑幾種工作方式。工作方式選擇由旋轉開關通過PCC 的I/ O 接口電路傳送至系統。系統中有20 多個行程開關,行程開關采用霍爾元件,其優點是非接觸電磁感應,調整方便可靠。這些行程信息也是經隔離電路經PCC 的I/ O 接口電路傳送至系統。系統中有17 個電磁鐵,分別控製不同的註塑動作。輸出的控製信號經PCC 的I/ O 接口和隔離電路控製17 個電磁鐵的通電與斷電。

3 PCC 控製軟件系統的策劃

3.1 PCC 編程軟件的特點

PCC 作為新一代可編程序控製器,其應用軟件的靈活性,使其更便於承擔各種規模的現場控製任務,究其原因,就在於PCC 在一個CPU 上集成了分時多任務操作系統,成功地構築了實時的多應用程序的運行平臺。

PCC2005 多任務性是基於時間片的任務層。系統管理器或硬件時鐘是根據分配給每個任務等級的循環時間在各任務等級之間進行轉換,PCC 的系統調度管理軟件根據掃描周期把時問分成片,按照任務級別的高低自動先後循環往復掃描程序。基於時間的任務等級有兩類:標準任務層和高速任務層,高速任務層比標準任務層級別高。PCC2005 還有一種基於事件的任務等級,這種任務有比基於時間片的任務層都高的優先級,所以只要有特殊事件出現,它們可以立即中斷其它任何任務等級的任務,執行本身的任務。在B&R 系統中,基於事件的任務等級有兩類: 中斷任務等級(Interrupt , IRQ) 和例外處理任務等級(Exception , EXC) 。中斷任務等級的優先級高於所有標準任務等級和高速任務等級,例外處理任務高於中斷任務等級,有着絕對最高的優先級,所以它可以中斷當前的任何任務。

圖2 PCC2000 的任務級別

B&R2005 的任務級別見圖2 。

應用程序各任務模塊級別的設定原則是:在滿足實時性要求的條件下,應盡量降低其級別,以避

免CPU 過載。

3.2 系統控製軟件

本控製系統的軟件采用模塊程序結構,其程序結構框圖見圖3 。

圖3 註塑機PCC控製系統程序結構框圖

圖中控製程序主要分為8 個模塊,各模塊的作用如下:

a) 由初始化模塊:主要完成A/ D、D/ A 模塊、各數據區的初始化工作；

b) 數據采集模塊:主要完成模擬量采集、濾波等工作；

c) 自動控製及處理模塊:主要完成註塑機的多種加工過程自動控製；

d) 故障診斷及處理模塊:主要完成對故障巡檢報警及相應處理；

e) 溫度控製模塊:主要完成料筒多級溫度加熱控製；

f) 手動控製及處理模塊:主要用於系統過程的單步動作控製；

g) 停止處理模塊:處理停止信息；

h) 人機對話模塊:主要完成接受控製參數和糾偏控製器顯示參數的性能。

根據任務模塊的級別設立原則,除人機對話模塊和系統初始化模塊外,其他任務級別的選擇見表2 。詳細每一模塊的控製程序可根據控製信號流程、控製要求和達成方法采用PLC2000 高級語言或梯形圖來編製。

表2 任務級別的選擇

3.3 控製系統策劃時應註意的問題

a) 加強和合理安排接地系統,分開模擬地和數字地,避免相互幹擾；

b) 加強電源的隔離、屏蔽、浪湧吸收,防止電源的幹擾；

c) 系統動作涉及多種參數(壓力、速度、溫度、位置、時間等) 的控製,因此在編程時特別註意到各參數間的相互關系；

d) 安排任務級別時,本系統把實時性要求高的任務放在高級別中,即執行循環次數多；

e) 糾偏控製器為避免出錯,單個任務程序的執行時間將小於該任務級別的掃描周期；

f) 為了防止發生誤動作,系統中策劃了許多互鎖回路,如手動與自動工況間的互鎖,高速與低速間的互鎖等；

g) 為了提高實時多任務的處理能力, PCC 在硬件上可采用雙結構,一個負責與輸入/ 輸出模塊的通訊,另一個CPU 專門用於處理用戶程序。

4 結束語

具有多任務處理性能的PCC 是近年來擴展起來的新一代PLC ,它不僅適用於小規模的控製,更能勝任復雜的、對實時性要求高的控製場合,而且其趨勢是系統的可擴展性和對現場總線和網絡的幫助也在不斷增強,隨着規模的不斷擴大,多任務處理能力越來越顯示出生命力。通過用PCC 控製中取代目前在註塑機上大量采用的獨立溫度控製系統和所有的開關量控製,對若幹典型的故障狀況能夠自動保護、提示、報警,包括上下限報警、正負偏差報警和報警不靈敏區預設,並能夠根據原料及产品的特點對註塑機的工藝進行控製,對生产流程進行實時監測和顯示,對溫度、壓力、位置等連續變量進行閉環控製,對行程、閥門、泵等開關量進行邏輯順序控製等等,可大幅度提高註塑機的生产效率,其性能、易操作性也會有較大的改善。糾偏控製器

參考文獻:

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